Evaluation of PMA-qPCR methodology to detect and quantify viable Shiga toxin-producing Escherichia coli in beef burgers

Propidium monoazide (PMA) is a selective nucleic acid intercalating dye that can be combined with real-time PCR (qPCR) in order to evaluate cell viability in food samples. The aim of the present work was to evaluate PMA-qPCR to detect and quantify viable STEC cells in beef burgers using stx2 as target gene. First, it was determined that 100 µM of PMA could inhibit qPCR signal from non-viable cells and had no influence on the amplification of different concentrations of viable cells. Then, it was shown that PMA efficiently distinguished between different log cfu of viable cells in presence of a high concentration of non-viable cells, both in culture and in beef burger homogenates. Finally, it was determined that PMA could distinguish between viable and non-viable cells within the same log cfu in beef burger homogenates. PMA-qPCR effectively detected and quantified viable STEC cells in culture and in beef burger homogenates. Novelty impact statement: The main achievement of this work is that we demonstrate PMA-qPCR could not only detect, but also quantify viable STEC cells targeting stx2 gene, even in the presence of a high concentration of non-viable STEC cells in a complex matrix as beef burgers. This methodology can be used to assess effectiveness of antimicrobial treatments to reduce STEC contamination in meat products more rapidly and with less pathogenic residues than conventional methods.

Fil: Rey, María de Los Ángeles. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion de Agroindustria. Instituto de Tecnologia de Alimentos. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables.; Argentina

Fil: Cap, Marina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación de Agroindustria. Instituto de Tecnología de Alimentos; Argentina

Fil: Favre, Leonardo Cristian. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion de Agroindustria. Instituto de Tecnologia de Alimentos. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables.; Argentina

Fil: Rodríguez Racca, Anabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina

Fil: Dus Santos, María José. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro de Investigación En Ciencias Veterinarias y Agronómicas. Instituto de Virología E Innovaciones Tecnológicas. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Virología E Innovaciones Tecnológicas; Argentina

Fil: Vaudagna, Sergio Ramon. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion de Agroindustria. Instituto de Tecnologia de Alimentos. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables.; Argentina

Fil: Mozgovoj, Marina Valeria. Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria. Centro de Investigacion de Agroindustria. Instituto de Tecnologia de Alimentos. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Pque. Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnologia de Sistemas Alimentarios Sustentables.; Argentina